管材塑性拟合成形数控系统的设计

回弹是影响管材成形精度的重要因素。在分析管材单点成形原理的基础上,对管材塑性成形控制技术进行研究,提出基于单点成形技术的拟合渐进成形方法,并建立管材拟合成形坐标系,设计基于多轴控制技术的管材成形数控系统。该系统通过非接触式测量成形前后的距离差,将其转换为实际塑性成形角度,实时检测单点成形时回弹量,在下次加工时进行补偿和修正,实现管材拟合渐进成形的闭环控制。试验表明,该系统可以有效地测量回弹,保证管材成形加工的重复精度和适应性。     

组合摩擦对厚壁管件压弯成形的影响

在阐述了厚壁结构管件填充介质压弯成形工艺的基础上,建立了管件压弯成形过程有限元模型,研究了内外摩擦因数对管材弯曲成形过程中应力应变、成形载荷以及管壁厚度变化的影响。数值模拟结果显示:摩擦是影响管件成形的重要工艺参数。在管件的压弯成形过程中,摩擦力影响变形区的应力分布和金属流动,当选择适当的摩擦因数组合时,管件受到的应力与成形力均较小,壁厚均匀性较好。     

轴向补料对双金属薄壁管冲击液压成形影响的研究

双金属薄壁管冲击液压胀形技术是在液压胀形与冲压成形基础上发展起来的一种复合成形技术。为了获取更好的成形质量，在液压预成形与冲击液压成形相结合的基础上，通过改变液压预成形的加载路径实现双金属薄壁管成形。介绍双金属薄壁管冲击液压成形原理及内管轴向补料方案；利用Dynaform有限元分析内管轴向补料距离对双金属薄壁管壁厚分布的影响，获得轴向补料距离对双金属薄壁管成形规律；同时，分析内管轴向补料距离对管材中截面的对角线长度变化影响规律，从而获得内管轴向补料距离对双金属薄壁管填充性的影响。通过液压预成形阶段加载路径的研究，探明了轴向补料对双金属薄壁管成形规律的影响，为冲击液压载荷作用下的双金属薄壁管成形提供理论与应用支撑。     

LF6合金锻坯旋压成形小锥度铝筒实验研究

介绍了半锥角<1°的LF6合金锥筒旋压成形过程。实验表明,LF6合金小锥度铝筒零件,用筒形锻坯在直筒芯模上变薄旋压,再用小锥度芯模普旋收锥成形是可行的。文章分别对确定初始锻坯尺寸、室温下强旋变薄铝筒、加热普旋成锥形零件以及实验中出现的问题进行了说明。实验为LF6合金小角度无缝锥筒塑性加工成形提供了参考。     

管件电磁渐进胀形的数值模拟及成形均匀性

文章将渐进成形的思想融入到传统的管件电磁胀形工艺中,提出管件电磁渐进成形的新工艺,即采用小尺寸线圈,通过移动多次成形的方式成形长管件。提出了适合于管件电磁渐进胀形工艺的顺序耦合数值模拟方法,并与一次放电、两次放电、三次放电的实验结果进行对比,模拟结果与3组实验数据均吻合。采用数值模拟的方法,进一步研究重叠率和成形顺序对管件变形均匀性的影响,研究结果表明,重叠率为50%、成形顺序为b→c→a时,可获得最佳的成形均匀性。电磁渐进成形技术应用于管件胀形工艺中具有可行性,对实际生产具有指导意义。     

金属双层管冲击液压胀形装置设计与力学分析

为解决金属双层管液压胀形过程中设备成本较高、成形效率较低、操作工艺较复杂等问题,提出了一种基于冲压成形和液压胀形技术的复合成形方法——冲击液压胀形。首先介绍了双层管冲击液压胀形的成形原理;然后,从成型部分、轴向进给部分、控制部分和辅助部分等4个方面介绍了冲击液压胀形装置;同时分析了双层管胀形过程中的受力状态;最后采用弹塑性理论,对双层管内管和外管的应力应变关系进行了讨论,并根据双层管变形协调条件,获得了胀形内压力pi的判定依据。冲击液压胀形技术将为双层管成形技术的研究提供新的科学依据和技术支撑。     

Numerical and experimental study on in-plane bending of microchannel aluminum flat tube

Microchannel aluminum flat tubes have attracted more and more attention in recent years, especially in ACR (air conditioning and refrigeration) industry. Rotary-draw bending is a versatile and precise method in forming of tubes. Compared with traditional out-of-plane bending method, in-plane bending can cause different forming defects. During the process, wall thinning, sectional distortion, wrinkling, and channel shape degradation are the main defects that affect tube quality in industrial applications. In this paper, an experimental apparatus for flat tube in-plane bending is manufactured, and experiments are performed to examine the forming quality of tubes. Considering the characteristics of the bending process, based on the LS-DYNA software environment, a 3D elastic–plastic finite element model is established and validated by experiment. Using the validated FE model, the forming quality of microchannel flat tube bending process is evaluated quantitively. Furthermore, the influence mechanism of process parameters, such as bending radius, tool–tube clearance, and channel diameter, has been revealed. The results indicate that the degradation of the tube channels is relatively small under common process conditions; bending radius is the main factor which influences the forming quality of the flat tube; the tool–tube clearance mainly affects the wrinkling of the flat tubes; channel diameter has little effect on the formability of tube.     

The effect of prebending on the formability in the tube hydroforming process of an aluminum rear subframe

The effects of 2D and 3D prebending on the forming limit in the tube hydroforming process of an automotive rear subframe are evaluated and compared through finite element analyses and experimental tryouts. The influence of the strain path corresponding to each prebending method is discussed in terms of a forming limit diagram (FLD) and a forming limit stress diagram (FLSD). An incremental strain-to-stress transformation scheme to plot the FLSD from the FLD along an arbitrary strain path is proposed. A tube hydroformability testing system designed and manufactured to provide an arbitrary combination of internal pressure and axial feed is introduced. A forming limit diagram of the A6063 aluminum tube material is obtained from free bulging, T-shape forming and cross-shape forming tests using this system.     

基于PAM-TUBE2G的导管弯曲成形规律数值模拟分析

应用性能优异的导管塑性成形非线性动力分析软件-PAM-TUBE 2G建立了参数化的数控弯管CAE模型,实现了对弯管工艺的数值模拟.经过对模型的有效性分析,表明其能够反映数控弯管工艺的主要物理规律.基于此模型设计试验,进一步研究了数控弯管的成形机理和工艺参数对质量指标的影响规律,研究结论符合塑性成形规律和现有的研究成果.     

钢管三辊连轧成型过程的有限元分析

本文采用弹塑性、大变形和接触非线性有限元法,应用MARC软件对Y型三辊两道冷轧钢管的成型过程进行了分析,得到了钢管在成型过程中横截面的变形图和应力应变的分布规律.根据数值计算结果绘制了钢管冷轧成型过程中的轴向应力、环向和径向应力分布曲线,根据应力分布规律分析了对成品钢管直径和壁厚精度的影响因素.研究成果可以作为冷轧钢管成型工艺参数和成型辊设计的参考.     

管壁异形渐进翻孔及其变形特征分析

结合数值模拟和物理实验,实现了圆管、方管管坯上不同孔形、不同翻孔方向的管壁异形渐进翻孔成形.通过模拟验证了圆管管壁异形渐进翻孔成形过程的受力情况与方管翻孔时不同,各个部分的成形力大小大致相同;在方管中有:圆弧端成形力>过渡端成形力>直壁端成形力的关系.研究发现,破裂、金属堆积、划痕严重、底端凸起等是渐进翻孔可能出现的缺...     

A simple experimental tooling with internal pressure source used for evaluation of material formability in tube hydroforming

Material properties have powerful impact on the tube hydroforming (THF) process and the quality of the deformed tube, so it is important to select proper materials and evaluate the material formability prior to conducting the process. A simplified and applied tooling, which has no use for any external hydraulic pressure source but internal one, was designed for charactering the material formability in THF. A pressurized-fluid supplier is automatically established to provide the internal pressure and axial load synchronously required for THF, and the ratio of the two loads is achieved by proper design of the supplier. As a stand-alone hydraulic bulging fixture, the tooling can be worked on a conventional press, even on a single action press. Free bulge forming (FBF), bulge forming with axial loading (BFAL), free and restrained bulge forming (free and fixed ends) can be fulfilled by the tooling, and furthermore, bulge forming with proportional loading to some extend can be realized. Comparative bulge forming experiments under various forming conditions were carried out with the tooling to validate this project and the results suggest that restrained conditions on the tube ends highly affect the FBF, while the ratio of the two loads dominates the BFAL.     

电磁校形过程中磁场力耦合模拟分析

管件磁脉冲校形是指利用电磁成形工艺使管件在磁脉冲力的作用下高速撞击模壁并贴模的一种先进校形工艺。目前。电磁成形工艺中应用较多的是管件电磁胀形、缩颈以及平板成形，而管件校形工艺及理论研究很少。本文提出了一种基于ANSYS重启动分析的电磁一结构强耦合模型。模型考虑了管件变形对磁场计算的影响，能够准确的模拟电磁成形过程，并有效的避免了空气网格畸变对结构变形的影响。分析了电磁校形过程中管坯不同变形状态下系统的磁场力大小及分布。讨论了管件中最大磁场力的发生时刻，给出了模具中的涡流及磁场力的分布。     

管材三维无芯弯曲过程有限元模拟

建立了管材三维弯曲成形有限元模型,对管材弯曲成形过程进行模拟,分析了管材弯曲过程中应力、应变分布情况,探讨了弯曲角速度对管材成形过程的影响。结果表明,管材弯曲过程中,弯角外侧管壁壁厚减薄,弯角内侧管壁壁厚增大。弯曲角速度越大,管材内外侧壁厚变化越大,越容易发生拉裂、起皱等畸变。     

铝合金防碰撞吸能管液压成形加载路径研究

针对防碰撞吸能管成形需要,提出了对铝合金6061圆管液压胀形过程的轴向进给补偿-液压力加载路径控制过程.通过数值模拟方法,采用分析软件ABAQUS 6.10对铝合金6061管材液压胀形的加载路径进行了研究.以成形件不发生起皱、破裂两种失效方式以及最终成形壁厚分布为依据,分析了不同轴向进给和液压力加载路径对成形件质量的影...     

我国直缝焊管成型技术的进展

介绍了我国目前自产及进口的主要直缝焊管成型机组类型和各种典型成型法以及直缝焊管成型技术的发展。指出在消化吸收引进技术设备的基础上，国内已具备设计、制造先进直缝焊管机组的能力，但仍需要进一步开发成型技术，促进焊管行业的发展。     

汽车副架液压胀形预成形工艺设计的数值模拟

对汽车副架液压胀形预成形工艺设计进行了数值模拟研究。应用建立在刚塑性有限元法 (FEM)基础上的HydroFORM 3D软件与Oyane延性断裂准则相结合的数值模拟方法 ,重点针对管料初始尺寸的确定 ,给出了汽车副架液压胀形预成形工艺的数值模拟结果。分析表明 ,确定适合预成形工艺条件的管材初始尺寸有利于汽车副架液压胀形工艺的实施     

半固态多坯料挤压成形双层复合管的展望

在对双层复合管的主要成形方法进行分析和比较的基础上,提出一种新的双层复合管短流程成形工艺———半固态多坯料挤压成形方法。阐述了该方法生产双层复合管的主要工艺路线和成形原理,分析了双层复合管之间界面的结合原理,对其未来的发展趋势进行了展望。     

LF2M-JG6×1挤压式无扩口导管端头成形工艺

文章对LF2M-JG6×1挤压式无扩口导管材料性能和端头成形工艺进行了工艺试验研究,统计分析了试验数据,揭示了挤压深度与管材壁厚、挤压压力的关系,确定了导管端头成形工艺参数,解决了LF2M-JG6×1挤压式无扩口导管端头成形问题。     

过渡区参数对TRB管液压胀形性能的影响及预测

建立了不同过渡区参数的TRB(Tailor-Rolled Blank)管液压胀形有限元模型,提出了一种离散不规则过渡区的新方法,研究了TRB管过渡曲线、过渡区长度和厚度差对胀形性能的影响规律。针对TRB管液压胀形,进行了正交设计,以数值模拟结果为基础,建立了BP神经网络预测模型,并将预测结果与数值模拟结果进行对比分析,验证了预测结果的精度。结果表明:各参数对胀形性能影响的区域不同,但都对最大成形高度影响显著,极差最大达6.47 mm,最小为2.88 mm;凹弧型过渡曲线的成形性能最差,最大的成形高度差为2.88 mm;增大过渡区长度有利于胀形,随厚度差增加,成形性能快速下降,其中厚侧成形高度差值达8.22 mm。单组预测值在误差范围内,预测模型能用于预测其他过渡区参数组合的TRB管胀形。